專利名稱：光模擬指針式電子石英鐘的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鐘表制作技術領域，具體涉及一種采用發光物體模擬機械指針的電子石英鐘。
自從人類發明了機械式計時鐘以來，在大型建筑物上安裝的具有觀賞性的精美的大型塔鐘給人們留下了深刻印象，那些具有特色的大鐘甚至成了某個城市的象征，例如舉世聞名的倫敦塔鐘、莫斯科克里姆林宮鐘樓上的大鐘等等。因此，在建筑物塔樓上的大型鐘或在其他大型環境中所有大鐘以指針方式指示時間已成為人們的一種習慣和偏愛。電子石英鐘問世以后，它以走時準確、結構簡潔、成本低、制造方便等突出優點而逐步取代了機械結構鐘表。電子石英鐘除了以數字方式顯示時間外，又有以石英振蕩器為機芯、以機械傳動為輔助，實現了機械指針轉動的鐘表，適應了人們的觀賞習慣。但這種機械傳動方式制作繁瑣、精度較低、易于磨損，其裝飾效果要借助于外部光源。
本實用新型的目的是提供一種既可看到指針，又不需要機械傳動的能夠發光的裝飾鐘。
本實用新型采用的技術方案是光模擬指針式電子石英鐘由鐘盤和控制電路及電源構成。鐘盤包括外殼、防護玻璃、時標、秒顯示光點、分顯示光針、時顯示光針、鐘盤膜等部件，其中時標、秒顯示光點、分顯示光針、時顯示光針均由嵌在鐘盤膜上的發光元件構成，時標有12個，按著鐘表的12個時刻均勻的分布在鐘盤膜的外周，是固定發光元件；秒顯示光點、分顯示光針、時顯示光針各有60個，由時標依次向內，均勻的分布在鐘盤膜的一周。控制電路包括石英晶體振蕩器、分頻電路、秒光點矩陣驅動電路、分光針矩陣驅動電路、時光針矩陣驅動電路，控制電路使石英振蕩源經分頻器向三個矩陣驅動電路發送控制信號，使時鐘在每一瞬時有一組秒光點、分光針、時光針發光。
光模擬指針式電子石英鐘以發光物代替了機械指針的轉動，主要應用在大型建筑物的室內和室外需要有時間指示的場所。光針鐘的安設不僅用于時間指示，同時也為亮化環境增添了景點，它與建筑物輪廓燈線交相輝映，將會使夜色更加美麗壯觀。光針鐘非常適合安裝在車站、碼頭、機場的大廳中，也可以安設在建筑物的塔樓上。以光針指示時間，比機械指針更醒目，特別是夜間更為突出，可見距離會增大很多。對比現有技術，本實用新型具有以下優點1、走時準確，亮度高，醒目；2、結構簡潔，安裝調試方便，無傳動和轉動零件，無磨損，維修量少；3、耗電量少，校準方便；4、壽命長，故障率低，可靠性高；5、亮化環境，夜間無需輔助照明。
以下結合附圖和實施方式進一步說明本實用新型的結構。
圖1為本實用新型的正面結構示意圖；圖2為本實用新型的側面結構示意圖；圖3為控制電路原理圖；圖4至圖7分別為聲音報時電路、盤芯圖案控制電路、開關電源電路及供電電路原理圖。
鐘盤包括外殼1、防護玻璃2、時標3、秒顯示光點4、分顯示光針5、時顯示光針6、鐘盤膜7、盤芯8、吊鉤9、網架10、防塵膠墊13、加固鋼框14、壓板15及后蓋16等部件，時標3、秒顯示光點4、分顯示光針5、時顯示光針6均為發光部件，嵌在鐘盤膜7和網架10中間。時標3恒定發光；秒顯示光點每秒鐘顯示一點，依次前進，周而復始；分顯示光針以紅色長形顯示，每12秒鐘步進一步，每針亮12秒，共設60個分光針；時顯示光針以綠色短粗形顯示，每12分鐘步進一步，每針顯示12分鐘，共設60個時光針。盤芯8可顯示變化不同圖案，以增強美感。鐘盤上還附有電器盒11和電源插頭12，電器盒中裝有控制電路。控制電路由石英晶體和IC1組成高頻振蕩器，經分頻后形成秒脈沖，其脈沖輸出端接入IC2的14腳和分頻器IC8的信號輸入端，IC2的Q0——Q9腳與IC3的Q0——Q5腳連成矩陣，接60個發光電子元件；分頻器的輸出端分別接入IC4和IC6的14腳，IC4的Q0——Q9腳接固態繼電器組成的專用電路ZK1——ZK10的a端，IC5的Q0——Q5腳接單向可控硅SCR1——SCR6控制極，可控硅SCR1——SCR6的陽極與ZK1——ZK10的b端連接成矩陣，接入60組發光電子元件；同樣，IC6與IC7構成的矩陣結構與前述完全相同。秒光點60個，由IC2和IC3組成的矩陣依次驅動。分光針每12秒跳一步，由IC4與IC5組成的矩陣驅動。時光針每12分跳一步，由IC6與IC7組成的矩陣驅動。光源根據不同需要可使用發光二極管、霓虹燈、激光等，本實施方式采用發光二極管。由于分光針與時光針所要使用的發光二極管數量非常多，所以切換電路選用固態繼電器組成的專用電路ZK1-ZK20(共20組)及小型單向可控硅來完成。其供電電壓約240伏，可串接100多支發光二極管。由上述三個矩陣分別完成秒、分、時指示針的依次顯示，用光信號的步進模擬出機械鐘的走時指針。秒脈沖為基本脈沖，通過IC8實現信號分頻，分別取出12秒、1分、12分、1小時四種控制信號。電路中設有AN1——AN4四種按鈕，分別用來校準秒、分、時回零位，AN4用來調整報時點。盤芯圖案用專用模塊來控制，實現多種彩色光花變換，為光針鐘增加了美感。同時，可配有鐘聲報時或音樂報時。鐘聲報時電路用二只三極管組成，經功放電路可產生大功率深沉、綿長的鐘聲。功放電路和供電電源選用市售成品。整機供電由220伏交流電提供。直流12伏、5伏由集成穩壓電路獲得。為了防止頻繁停電，亦可配置小型UPS備用電源。電路主要器件IC1為KD3252B石英鐘電路，晶振選用32768HZ，日誤差約為±1秒。IC2——IC7為CD4017B，這是十進制計數/驅動集成電路。IC8為CD4040B，這是一種12級二進制串行計數器，其輸出端經過選擇后，由二極管組成的門電路獲得12秒、1分、12分、1小時脈沖輸出。三極管選用9013，SCR選用400V、1A單向可控硅。鐘體結構形式可以有1、壁龕式適合鑲嵌在建筑物的墻面上，與建筑熔為一體，只有盤面露在墻體側面，如塔樓大鐘。
2、倚掛式光針鐘為獨立物體，倚在墻壁側面懸掛。
3、吊掛式光針鐘為獨立物，雙面顯示，吊掛在大廳中央。
權利要求一種光模擬指針式電子石英鐘，由鐘盤和控制電路及電源構成，控制電路包括石英晶體振蕩器、分頻器和發光電子元件驅動電路，其特征在于鐘盤包括外殼(1)、防護玻璃(2)、時標(3)、秒顯示光點(4)、分顯示光針(5)、時顯示光針(6)和鐘盤膜(7)，時標(3)、秒顯示光點(4)、分顯示光針(5)、時顯示光針(6)均由嵌在鐘盤膜(7)上的發光電子元件構成，時標(3)為固定發光元件有12個，均勻分布在鐘盤膜(7)外周；秒顯示光點(4)、分顯示光針(5)、時顯示光針(6)各有60個，在時標內側依次向內，一周均勻分布。
專利摘要本實用新型公開了一種以發光物模擬機械指針的用于建筑裝飾的電子石英鐘。它由鐘盤、控制電路及供電電源構成,鐘盤內有時標、秒光點、分光針、時光針等發光部件。采用光信號的步進模擬出機械時鐘指針的轉動。本實用新型無磨損、免維護、長壽命、可靠性高,可以美化環境。
文檔編號G04C17/00GK2398657SQ9922518
公開日2000年9月27日 申請日期1999年9月29日 優先權日1999年9月29日
發明者晨地, 徐世華, 陽英杰 申請人:晨地